Mise en situation

Le support de cette épreuve est une prothèse de hanche conçue et réalisée par l’entreprise Lisi Medical spécialisée dans la fabrication de dispositifs médicaux (implants et instruments) en lien avec la chirurgie osseuse et les technologies chirurgicales avancées.

Voici un diagramme qui présente la mission à laquelle répond la prothèse de hanche :

Une hanche osseuse est composée de deux parties : la tête de fémur de forme sphérique et le cotyle qui est la cavité du bassin dans laquelle la tête de fémur s’emboîte et s’articule.

Les mouvements entre ces deux parties se font par glissement, favorisés par le cartilage qui recouvre les surfaces osseuses. Toutefois, cette articulation, qui supporte le poids du corps, subit des pressions importantes, ce qui engendre une usure du cartilage : cette usure se nomme l’arthrose.

C’est un phénomène naturel et irréversible lié notamment à l’âge, mais qui survient aujourd’hui de plus en plus tôt, notamment du fait d’une augmentation du poids moyen de la population.

La solution consiste à remplacer cette articulation lors d’une intervention chirurgicale par un implant appelé prothèse de hanche, dont la taille est adaptée à la morphologie du patient.

Après résection de la tête du fémur, le chirurgien insère la cupule cotyloïdienne dans la partie creuse du bassin (le cotyle) et la tige fémorale est ensuite implantée en partie supérieure du fémur. Cette tige comporte une sphère : la tête de fémur (aussi appelée tête fémorale).

Le dossier technique présente le plan d’ensemble de la prothèse. L’étude porte sur la tige fémorale de taille 5. La cadence de production de cette taille est de 5 000 pièces par mois.

Les différentes morphologies des patients nécessitent des tailles de prothèse adaptées. Le tableau ci-dessous détaille les dimensions qui varient d’une taille à l’autre.

Les problématiques de ce sujet traitent particulièrement des étapes « 40 - Première frappe » et « 130 - Usinage du cône et du perçage »

Travail demandé

Le sujet comporte 4 parties indépendantes qui peuvent être traitées dans un ordre indifférent.

Partie 1 : Le cahier des charges est-il respecté du point de vue réglementaire, économique et environnemental ?
Partie 2 : L’organisation du secteur forge assure-t-elle la continuité de la production ?
Partie 3 : La réalisation de l’étape 130 peut-elle être réalisée en interne ?
Partie 4 : Est-il envisageable de produire le brut de la tige fémorale en impression 3D métallique ?